1、2014-2015学年河南省郑州市中牟二中高二（下）月考物理试卷（4月份）一、本题共12小题，每小题4分，共48分（第3、4、8、9、为多选题）1（4分）对声波的各种现象，以下说法中正确的是（） A 在双缝干涉实验中，把入射光由红色光换成紫色光，相邻亮条纹间距变宽 B 古代某和尚房里挂着的磐常自鸣自响，属于声波的共鸣现象 C 绕正在发音的音叉为圆心走一圈，可以听到忽强忽弱的声音，这是多普勒效应现象 D 把耳朵贴在铁轨上可以听到远处的火车声，属于声波的衍射现象【考点】： 双缝干涉的条纹间距与波长的关系；声音的共鸣【分析】： 根据干涉条纹间距公式，结合波长的变化，从而确定条纹的宽度；空房子里讲话，
2、声音特别响，是声音的反射现象，而磐常自鸣自响，属于声波的共鸣现象，即固有频率与振动频率相等；耳朵贴在铁轨上可以听到远处的火车声，属于声波的直线传播【解析】： 解：A、根据干涉条纹间距公式，把入射光由红色光换成紫色光，波长变短，则相邻亮条纹间距变窄故A错误B、古代某和尚房里挂着的磐常自鸣自响，是由于振动频率与磐自身固有频率相等，出现共鸣现象故B正确C、绕正在发音的音叉走一圈，可以听到忽强忽弱的声音，是由于路程差为半个波长的偶数倍为振动加强，若为奇数倍则为振动减弱，这声音的干涉结果，故C错误D、把耳朵贴在铁轨上可以听到远处的火车声，属于声波在固体中传播，故D错误故选：B【点评】： 考查声音的反射、
3、干涉与衍射现象的应用，掌握了波的基本特性及声音的共鸣，注意干涉条纹间距公式的内容，及多普勒效应原理2（4分）关于振动和波的关系，下列说法正确的是（） A 波在介质中传播的频率由波源决定，与介质无关 B 如果波源停止振动，形成的波也立即停止传播 C 物体做机械振动，一定产生机械波 D 波源振动越快，波的速度越大【考点】： 波的形成和传播【分析】： 形成机械波的条件是：一是机械振动；二是有传播振动的介质介质中各质点振动的频率等于波源的振动频率，各点振动快慢相同波源停振时，介质中的波动不会立即停止【解析】： 解：A、波的传播频率等于振源机械振动的频率，与介质无关，故A正确；B、波源停振时，由于惯性，
4、介质中各质点还要振动一会儿，不会立即停止故A错误C、根据机械波的产生条件可知，如果没有介质，机械振动不会形成机械波，故B错误；D、波的传播速度与介质有关，和波源的振动无关，故D错误；故选：A【点评】： 本题考查对机械波形成过程的理解能力抓住形成机械波的条件、频率特点等是关键明确波速由介质决定，而频率由振源决定3（4分） 一水平弹簧振子做简谐运动，周期为T，下列说法正确的是（） A 若t=T，则在t时刻和t+t时刻振子运动的加速度一定相同 B 若t时刻和t+t时刻振子运动速度的大小相等，方向相反，则t一定为的整数倍 C 弹簧振子的回复力随时间按正弦规律变化，周期也为T D 若t=，则在t时刻和t
5、+t时刻弹簧的长度相同【考点】： 简谐运动的回复力和能量；简谐运动【专题】： 简谐运动专题【分析】： 做简谐运动的弹簧振子，通过平衡位置时，速度最大，加速度最小；在最大位移处时，速度最小，加速度的大小最大振子位移是指振子离开平衡位置的位移，从平衡位置指向振子所在的位置，通过同一位置，位移总是相同速率和动能相同，但速度有两种方向，可能不同【解析】： 解：A、若t=T，则在t时刻和（t+t）时刻振子的位置与开始时位置相同，所以这两时刻加速度的大小一定相等，故A正确；B、若t时刻和t+t时刻振子运动速度的大小相等，方向相反，则t一定为的奇数倍；故B错误；C、弹簧振子的回复力与位移成正比，而位移是成正
6、弦规律变化的；故回复力也按正弦规律变化；故C正确；D、若t=，则在t时刻和t+t时刻关于平衡位置对称，故长度不相同；故D错误；故选：AC【点评】： 本题考查对简谐运动物理量及其变化的理解程度，可通过过程分析理解掌握简谐运动中速度与加速度的大小变化情况是相反4（4分）研究单摆受迫震动规律时得到如图所示的共振曲线，下列说法正确的是（） A 图象的纵坐标为位移 B 图象的纵坐标为振幅 C 单摆的固有周期为0.5s D 图象的峰值表示共振时的振幅【考点】： 产生共振的条件及其应用【分析】： 共振曲线中，横轴表示驱动力频率，纵轴表示振幅；凸起表示当驱动力频率等于系统固有频率时，系统振幅最大【解析】： 解
7、：A、B、共振曲线中，横轴表示驱动力频率，纵轴表示不同驱动力频率对应的振幅，故A错误，B正确；C、共振曲线中，凸起表示当驱动力频率等于系统固有频率时，系统振幅最大，故固有频率为0.5Hz，固有周期为2s，故C错误；D、图象的峰值表示共振时的振幅，为0.02m，故D正确；故选：BD【点评】： 本题关键是明确共振曲线的物理意义，知道当驱动力频率等于系统固有频率时，系统振幅最大5（4分）弹簧振子振动图象如图所示，在t1到t2的时间内（） A 振子速度、加速度方向都不变 B 振子速度、加速度方向都改变 C 振子速度方向不变，加速度方向改变 D 振子速度方向改变，加速度方向不变【考点】： 简谐运动的振动
8、图象；简谐运动的振幅、周期和频率【专题】： 简谐运动专题【分析】： 结合实际模型，得到振子的位移由正值逐渐变小并反向变大，然后得到速度和加速度的变化规律【解析】： 解：从振子的位移时间图象可以看出，在t1到t2的时间内位移逐渐变小并反向增加，故运动方向没有改变一直向负方向运动，即速度方向不变，经过平衡位置弹力方向改变，故加速度方向也改变，故C正确，ABD错误；故选：C【点评】： 本题关键是根据位移时间图象得到振子位移变化的规律，再结合实际模型，运用牛顿第二定律和胡克定律进行分析处理6（4分） 一质点做简谐运动，先后以相同的速度依次通过A、B两点，历时1s，质点通过B点后，再经过1s，第二次通过
9、B点，在这2s内，质点的总路程是12cm，则质点振动的周期和振幅分别为（） A 2s，6cm B 4s，6cm C 4s，9cm D 2s，8cm【考点】： 简谐运动的振幅、周期和频率【专题】： 简谐运动专题【分析】： 简谐运动的质点，先后以同样大小的速度通过A、B两点，则可判定这两点关于平衡位置对称，则平衡位置到B点的时间为1s的一半；由当再次经过B点的时间，即可求出从B点到最大位置的时间为1s的一半，因此质点的振动同期为平衡位置到最大位置时间的4倍由题意可知，质点总路程的一半，即为振幅【解析】： 解：简谐运动的质点，先后以同样大小的速度通过A、B两点，则可判定这两点关于平衡位置O点对称，所
10、以质点由A到O时间与由O到B的时间相等那么平衡位置O到B点的时间t1=，因过B点后再经过t=0.5s质点以方向相反、大小相同的速度再次通过B点，则有从B点到最大位置的时间t2=，因此，质点振动的周期是T=4（t1+t2）=4s质点总路程的一半，即为振幅所以振幅为cm=6cm；故选：B【点评】： 简谐运动的质点，以同样的速度经过某两点时，它们的位置关于平衡位置对称；当经过同一位置时，它们的速度大小相同，方向相反7（4分）两个完全相同的波源在同一介质中形成的波相叠加，发生干涉的图样如图所示，实线表示波峰，虚线表示波谷，则以下说法正确的是（） A A点为振动加强点，经过半个周期，这一点振动减弱 B
11、B点为振动减弱点，经过半个周期，这一点振动仍减弱 C C点为振动减弱点，经过半个周期，这一点处于平衡位置 D D点为振动加强点，经过半个周期，这一点振动加强【考点】： 波的叠加【分析】： 波峰和波峰、波谷与波谷叠加的点为振动加强点，波峰与波谷叠加的点为振动减弱点振动加强点始终振动加强，振动减弱点始终减弱【解析】： 解：A、A点是波峰和波峰叠加，为振动加强点，且始终振动加强故A错误B、B点是波峰与波谷叠加，为振动减弱点，且始终振动减弱故B正确C、C点处于振动加强区，振动始终加强，但经过半个周期，这一点处于平衡位置故C错误D、D点为波峰与波谷叠加，为振动减弱点，且始终振动减弱故D错误故选：B【点评
12、】： 解决本题的关键知道波峰和波峰、波谷与波谷叠加的点为振动加强点，波峰与波谷叠加的点为振动减弱点，注意加强区域总是加强，但位移不一定最大8（4分） 有一束光射到放在空气中的平行玻璃砖的界面ab上，如图所示，下列说法中正确的是（） A 若光的入射角大于临界角，则光将不会进入玻璃砖 B 只要让光斜射向界面ab，光线就一定能进入玻璃砖 C 若光从界面ab进入并传播至界面cd，则光有可能不从界面cd射出 D 若光从界面ab进入并传播至界面cd，则光一定能从界面cd射出【考点】： 光的折射定律【专题】： 光的折射专题【分析】： 光从空气进入玻璃时，不会产生光的全反射现象由于ab与cd两个表面平行，光线
13、在ab面上的折射角等于在cd面上的入射角，根据光路可逆原理分析光线能否从cd射出【解析】： 解：A、B产生全反射的必要条件是光必须从光密介质射入光疏介质，可知，光从空气进入玻璃砖时，不会产生光的全反射现象，无论入射角多大，光都能从界面ab进入玻璃砖故A错误，B正确C、D由于ab与cd两个表面平行，根据几何知识得知，光线在ab面上的折射角等于在cd面上的入射角，根据光路可逆原理可知，光线一定从界面cd射出，故C错误，D正确故选：BD【点评】： 解决本题的关键是掌握全反射的条件，灵活运用光路的可逆性分析玻璃砖的光学特性9（4分） 如图所示，S1、S2是弦线两端的两个波源，它们的振动周期都为T，振幅
14、都为A某时刻S1发出的波恰好传到C，S2发出的波恰好传到A，且S1C=S2A，图中只画出了此时刻两列波在AC之间部分的叠加波形，S1、A间和S2、C间波形没有画出，下列说法中正确的是（） A A、B、C三点都是振动减弱点 B A、C是振动减弱点，B是振动加强点，其振幅为2A C 再经过，AC间的波形是一条直线 D 再经过，AC间的波形仍为图示波形【考点】： 波长、频率和波速的关系；横波的图象【分析】： 两列波同时传播，由波形看出两波源开始振动的方向，根据波的叠加原理确定A、B、C三点振动加强还是减弱画出再经过后，两列波单独传播时波形，再由波的叠加原理，分析AC间的波形【解析】： 解：A、B、由
15、图看出，两列波同时开始传播，由波形可知，S1开始振动方向向下，S2开始振动方向向上，所以根据叠加原理可知图中A、B、C三点都是振动减弱点，振幅都为零故A正确，B错误C、D、画出再经过后，两列波单独传播时的波形，如右图，可知，AC间合振动的位移都是零，叠加后AC间的波形是一条直线故C正确，D错误故选：AC【点评】： 本题考查对波的独立传播原理和叠加原理的理解和应用能力，画出波形是常用的方法10（4分）如图所示为一列简谐横波在t=23s时的波形图，图是这列波中P点的振动图线，那么该波的传播速度和传播方向是（） A v=25cm/s，向左传播 B v=50cm/s，向左传播 C v=25cm/s，向
16、右传播 D v=50cm/s，向右传播【考点】： 横波的图象；波长、频率和波速的关系【专题】： 振动图像与波动图像专题【分析】： 由甲图可读出波长，由乙图可读出周期和振幅，根据V=f求出波速；图乙是质点P的振动图象，P点的振动是周期性的，则可读出t=23s时P的振动方向与1s时的振动方向相同，利用波形平移法判断波的传播方向【解析】： 解：由两图象可知波长=100cm=1m，周期T=2s，则波速为 v=m/s=0.5m/s=50cm/s；由乙图可知t=23s时质点P向下振动，由波形平移可知波向右传播；A、B、C错误；D正确故选：D【点评】： 本题的关键理解和把握振动图象和波动图象的区别和联系，找
17、出两种图象之间对应关系；波传播方向和质点的振动方向用波形平移法判断11（4分）一列简谐横波沿x轴正方向传播，波速为v=4m/s，已知距坐标原点x=0.8m处质点的震动图象如图所示，在下列4幅图中能够正确表示t=0.35s时的波形图的是（） A B C D 【考点】： 横波的图象；波长、频率和波速的关系【专题】： 振动图像与波动图像专题【分析】： 根据振动图象判定出t=0.35s时坐标x=0.8m处质点的位置和振动方向，利用排除法即可完成该题【解析】： 解：根据距坐标原点x=0.8m处质点的振动图象可知：t=0.35s时该点在Y轴负方向上且向上振动A、由图知，简谐横波沿x轴正方向传播，距坐标原点
18、x=0.8m处的质点处在Y轴负方向上且向下振动，故A正确；B、该质点处在Y轴负方向上，正向上振动，故B错误；C、该质点处在波峰，故C错误；D、该质点处在Y轴正方向上，正向下振动，故D错误故选：A【点评】： “排除法”是作图象选择题常用的方法本题要注意振动图象和波动图象的区别，并能把握它们之间的联系12（4分）振源O起振方向沿y方向，振幅为l0cm，从振源O起振时开始计时，经t=0.7s，x轴上0至5m范围第一次出现如图所示的波形，则下列判断正确的是（） A 在0.7s内，x轴上3m处的质点的运动路程为20cm B 此波的周期可能是s C 此列波的波速为m/s D 此波的周期一定是0.4s【考点
19、】： 横波的图象；波长、频率和波速的关系【专题】： 振动图像与波动图像专题【分析】： 振源0起振方向沿y方向，介质中各个质点的起振方向均沿y方向该题的波形图不全，首先要补全波形图，可知在0.7s的时间内，波向右传播了7m，由此可得知波速的大小；利用波长、波速和周期之间的关系可求出周期根据时间与周期的关系，求出质点的运动路程【解析】： 解：据题：振源0起振方向沿y方向，介质中各个质点的起振方向均沿y方向，而图示时刻x=5m处质点沿+y方向振动，可知0至5m范围第一次出现图示简谐波时，x=5m处并不是波的最前列，在x=5m处质点的右边还有半个波长的波形图，即波此刻恰好传到x=7m处，所以波速为 v
20、=m/s=10m/s由图知，波长为 =4m，则周期为 T=s=0.4s由上知，在0.7s内，x轴上3m处的质点振动了一个周期，通过路程为 S=4A=410cm=40cm故ABC错误，D正确故选：D【点评】： 解答本题的关键是抓住波的基本特点：介质中各个质点的起振方向与波源起振方向相同，确定出图示时刻全部波形，能熟练根据平移法判断质点的振动方向要注意本题是特殊值问题，并不是多解问题二、本题共2小题，共12分13（6分）甲同学想在家里做用单摆测定重力加速度的实验，但没有合适的摆球，他找到了一块大小为3cm左右，外形不规则的大理石块代替小球他设计的实验步骤是：A将石块用细线系好，结点为M，将细线的上
21、端固定于O点（如图所示）B用刻度尺测量OM间细线的长度l作为摆长C将石块拉开一个大约=30的角度，然后由静止释放D从摆球摆到最高点时开始计时，测出30次全振动的总时间t，由T=得出周期则该同学以上实验步骤中有错误的是BCD若该同学用OM的长作为摆长，这样做引起的系统误差将使重力加速度的测量值比真实值偏小 （偏大或偏小）如果该同学改正了错误，改变OM间细线的长度做了2次实验，记下每次相应的线长度l1、l2和周期T1、T2，则由上述四个量得到重力加速度g的表达式是g=【考点】： 用单摆测定重力加速度【专题】： 实验题【分析】： （1）摆长等于悬点到大理石块的质心的距离；单摆在摆角较小时（小于5）可
22、看成简谐运动；在最低点速度最大，从最高点开始计时误差最大；（2）根据单摆的周期公式T=2，得到g的表达式，再分析误差的大小（3）根据单摆的周期公式T=2，列方程求解【解析】： 解：（1）则该同学以上实验步骤中有错误的是BCD；B中，摆长应是从悬点到大理石块的质心的距离；C中，摆球的摆角太大，将不能看作简谐运动，单摆周期公式失效，不能测定g；D中，测量时间应从单摆摆到最低点开始，因为最低位置摆球速度最大，相同的视觉距离误差，引起的时间误差较小，则周期测量比较准确（2）根据单摆的周期公式T=2，得：g=该同学用OM的长L作为摆长，摆长偏小，根据上述表达式得知，g的测量值偏小（3）设摆线的结点到大理
23、石质心的距离为r，则根据单摆的周期公式T=2得： T1=2T2=2联立解得：g=；故答案为：（1）BCD；（2）偏小；（3）g=【点评】： 对于单摆实验，关键要掌握实验原理：单摆的周期公式T=2，准确理解L的含义和实验条件、操作方法对秒表进行读数时，要先确定秒表的分度值，秒表示数是分针与秒针示数之和14（6分）某同学为了测量截面为正三角形的玻璃三棱镜的折射率，先在白纸上放好三棱镜，在棱镜的左侧插上两枚大头针P1和P2，然后在棱镜的右侧观察到P1像和P2像，当P1的像恰好被P2像挡住时，插上大头针P3和P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P1、P2的像，在纸上标出的大头针位置和三棱镜轮廓如图
24、所示（1）在答题纸的图上画出对应的光路；（2）为了测出三棱镜玻璃材料的折射率，若以AB作为分界面，需要测量的量是1和2，在图上标出它们；（3）三棱镜玻璃材料折射率的计算公式是n=（4）若在测量过程中，放置三棱镜的位置发生了微小的平移（移至图中的虚线位置，底边仍重合），若仍以AB作为分界面，则三棱镜材料折射率的测量值小于真实值（填“大小”、“小于”、“等于”）【考点】： 测定玻璃的折射率【专题】： 实验题【分析】： 连接P1和P2，作为入射光线，连接P3和P4，作为出射光线，再作出光路图根据折射率公式，知需要测量入射角1、折射角2根据折射率公式求出折射率在测量过程中，放置三棱镜的位置发生了微小的
25、平移，以AB作为分界面，分析入射角与折射角的变化，确定误差【解析】： 解：画出光路图如图所示为了测出三棱镜玻璃材料的折射率，若以AB作为分界面，根据折射定律可知，需要测量的量是入射角1、折射角2棱镜玻璃材料折射率的计算公式是n=在测量过程中，放置三棱镜的位置发生了微小的平移，以AB作为分界面，入射角1与三棱镜平移后实际的入射角相等，但折射角2变小，则由n=可知，折射率n偏大，即三棱镜材料折射率的测量值小于三棱镜玻璃材料折射率的真实值故答案为：画出光路图如图所示入射角1、折射角2小于【点评】： 几何光学的实验要理解实验原理，正确作出光路图，根据原理来分析实验误差三、本题共4小题，共40分15（9
26、分）如图所示，一列沿x轴传播的简谐横波，t=0时刻的波形如图中的实线，经过时间t=0.06s的波形图如图中的虚线所示已知在t=0时刻，x=1.5m处的质点向y轴正方向运动（1）判断该波的传播方向；（2）求该波的最小频率；（3）若3Tt4T求该波的波速【考点】： 横波的图象；波长、频率和波速的关系【专题】： 振动图像与波动图像专题【分析】： （1）已知在t=0时刻，x=1.5m处的质点向y轴正方向运动，根据波形平移法即可判断出该波的传播方向；（2）由两个时刻的波形可知时间与周期的关系，求出周期的通项，即可求得频率的通项，从而求出频率的最小值（3）根据上题的结论，求解频率的特殊值，读出波长，求出波
27、速【解析】： 解：（1）已知在t=0时刻，x=1.5m处的质点向y轴正方向运动，波形向右平移，所以该波向右传播（2）根据波的周期性，由图得：t=（n+）T，得：T=s（n=0，1，2，）则频率的通项为 f=Hz，当n=0，频率最小，最小频率为 f=12.5Hz（3）当3Tt4T时，上题中：n=3则波速为：v=f=1.2m/s=75m/s答：（1）该波向右传播；（2）该波的最小频率为12.5Hz；（3）若3Tt4T，该波的波速为75m/s【点评】： 本题是多解问题，关键是会通过波形微平移得到各个质点的振动方向，然后由图象得到周期的通项，最后求解传播速度16（10分） 如图所示，某透明液体深1m，
28、一束与水平面成30角的光线从空气射向该液体，进入该液体的光线与水平面的夹角为45试求：（1）该液体的折射率；（2）进入液体的光线经多长时间可以照到底面【考点】： 光的折射定律【专题】： 光的折射专题【分析】： （1）由题，已知入射角i=60，折射角r=45，根据折射定律求解该液体的折射率；（2）由几何知识求出光在液体中传播的距离S，由v=求出光在液体中传播的速度v，根据公式t=求出时间【解析】： 解：（1）根据几何知识可知，入射角i=60，折射角r=45，根据折射定律得 n=（2）光在液体中传播的速度v=m/s传播的距离S=m所以t=答：（1）该液体的折射率是； （2）进入液体的光线经照到底面
29、【点评】： 本题是几何光学中基本问题，是n=和v=的综合应用，比较简单17（10分）如图所示，ABC为一直角三棱镜的横截面，其顶角=30，P为垂直于直线BCD的光屏，现有一宽度为H=AB的单色平行光束垂直射向AB面，结果在光屏上形成一条宽为的光屏，BO=H（1）求出射光的偏折角（2）求介质的折射率【考点】： 光的折射定律；折射率及其测定【专题】： 光的折射专题【分析】： 平行光束垂直射向AB面方向不变，到ac面发生折射，作出光路图根据几何知识求出入射角和折射角，再由折射定律求解折射率n【解析】： 解：（1）平行光束经棱镜折射后的出射光束仍是平行光束，如右图所示设出射光线与水平方向成角，则依题意
30、有：PD=H，AP=H则=30即出射光的偏折角为30；（2）根据折射定律：n=答：（1）出射光的偏折角为30（2）介质的折射率为【点评】： 本题的解题关键是正确作出光路图，根据几何知识求解入射角和折射角，运用折射定律求折射率18（11分） 一根弹性绳沿x轴方向放置，左端在原点O处，用手握住绳的左端使其沿y轴方向做周期为1s的简谐运动，于是在绳上形成一列简谐波，求：若从波传到平衡位置在x=1m处的M质点时开始计时，此时波形如图，那么经过多长时间，平衡位置在x=4.5m处的N质点恰好第一次沿y轴正方向通过平衡位置？在答卷上准确画出所求时刻弹性绳上的波形从绳的左端点开始做简谐运动起，当它通过的总路程
31、为88cm时，N质点振动通过的总路程是多少？【考点】： 波长、频率和波速的关系；横波的图象【专题】： 振动图像与波动图像专题【分析】： 由图读出波长，求出波速根据波形特点，求出O点的振动传到N点的时间即为x=4.5m处的N质点第一次沿y轴正方向通过平衡位置的时间用描点法画出波形求出绳的左端点通过的总路程为88cm的时间，确定N点振动的时间，求出路程【解析】： 解：由图可知：=2m，则波速v=2m/sO点的振动传到N点时间为t=则x=4.5m处的N质点恰好第一次沿y轴正方向通过平衡位置的时间为2.25s该时刻弹性绳上的波形如上图 当绳的左端通过的路程为88cm时所用时间为t=故波从左端传到N点用时t1=所以N点振动时间为t2=tt1=故N质点振动通过的总路程为16cm答：经过2.25s，平衡位置在x=4.5m处的N质点恰好第一次沿y轴正方向通过平衡位置 N质点振动通过的总路程是16cm【点评】： 本题也可研究N点恰好第一次沿y轴正方向通过平衡位置的形成过程：振动从M点传到N点，然后N点向下振动到波谷，再由波谷向上运动到平衡位置，求出这两过程的总时间即为所求
